对轻能量超新星中介子味变异轴的细化约束
高能物理 - 唯象学
2025-10-28 v1 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
超新星 (SN) 核心,其具有极端温度和密度,作为新物理搜索的独特实验室。低能量超新星 (LESN) 提供了尤为强大的探测手段,因为其低爆炸能量将对 mantle 中任何额外能量沉积施加严格限制。我们对轻能量超新星中介子味变异轴和类似粒子 (ALP) 进行细化约束,考虑其与电子-μ子耦合。我们考察了 SN 中的四个产生通道:μ子衰变、Lepton 辐射、电子-μ子共聚合以及半-Compton 散射,其中后者是本文首次在 LFV-ALP 语境中进行的研究。我们发现,在低质量范围内μ子衰变占主导,电子-μ子共聚合在高质量范围内占主导,半-Compton 散射在中间质量范围内占主导。为获得准确的限制,我们计算了从 SN 核心到 mantle 的能量转移以及由于 ALP 产生而导致的能量损失,这在大尺度和小尺度耦合下都可能显著——后者据我们所知,文献中尚未注意到。我们发现,LESN 对质量约为 MeV 以上 ALP 的参数空间提供了最严格的约束。这些细化结果加强了之前的 SN 限制,凸显了 LESN 对 LFV 新物理的卓越灵敏度。
引用
@article{arxiv.2510.22523,
title = {Refined Low-Energy Supernova Constraints on Lepton Flavor Violating Axions},
author = {Zi-Miao Huang and Changqian Li and Zuowei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.22523},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 17 figures